特開 2024-177690 鋼管先受け工法、削孔機械及び鋼管持上装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024177690

(43)【公開日】2024-12-24

(54)【発明の名称】鋼管先受け工法、削孔機械及び鋼管持上装置

(51)【国際特許分類】

   E21D 9/04 20060101AFI20241217BHJP

   E21B 7/02 20060101ALI20241217BHJP

【ＦＩ】

E21D9/04 F

E21B7/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023095967

(22)【出願日】2023-06-12

(71)【出願人】

【識別番号】000195971

【氏名又は名称】西松建設株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】523067137

【氏名又は名称】ＤＳＩニッシン株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】391066157

【氏名又は名称】ドリルマシン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090033

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 博司

(74)【代理人】

【識別番号】100093045

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 良男

(72)【発明者】

【氏名】鬼頭 夏樹

(72)【発明者】

【氏名】原 圭太

(72)【発明者】

【氏名】西島 伸哉

(72)【発明者】

【氏名】永井 敏実

(72)【発明者】

【氏名】小川 健太郎

【テーマコード（参考）】

2D054

2D129

【Ｆターム（参考）】

2D054AB07

2D054AC20

2D054FA07

2D054GA10

2D129AA09

2D129AB08

2D129AB09

2D129AB20

2D129DA22

2D129DC15

2D129DC42

2D129EA02

2D129EA05

2D129EA21

2D129EB29

2D129EB39

2D129EC03

2D129EC06

(57)【要約】

【課題】施工の効率を向上する。
【解決手段】トンネル１の掘進方向前方の地山３に鋼管５を継ぎ足しながら打ち込む鋼管先受け工法である。削孔しながらガイドセル２１に設置した鋼管５を地山３に打ち込むことが可能な削孔装置２０を用いて、トンネル１の切羽２における所定位置から鋼管５を打ち込む打込工程と、打込工程の完了後に削孔装置２０を打込工程での位置に維持した状態とし、鋼管５を持ち上げ可能な鋼管持上装置１５によって新たな鋼管５を持ち上げてガイドセル２１に設置する設置工程と、打込工程により打ち込んだ鋼管５と、設置工程によりガイドセル２１に設置した新たな鋼管５と、を連結する連結工程と、を含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

トンネルの掘進方向前方の地山に鋼管を継ぎ足しながら打ち込む鋼管先受け工法において、
削孔しながらガイドセルに設置した鋼管を前記地山に打ち込むことが可能な削孔装置を用いて、前記トンネルの切羽における所定位置から鋼管を打ち込む打込工程と、
前記打込工程の完了後に前記削孔装置を前記打込工程での位置に維持した状態とし、鋼管を持ち上げ可能な鋼管持上装置によって新たな鋼管を持ち上げて前記ガイドセルに設置する設置工程と、
前記打込工程により打ち込んだ鋼管と、前記設置工程により前記ガイドセルに設置した前記新たな鋼管と、を連結する連結工程と、を含むことを特徴とする鋼管先受け工法。

【請求項2】

トンネルの地山に鋼管を継ぎ足しながら打ち込むことが可能な削孔機械であって、
削孔しながらガイドセルに設置した鋼管を前記地山に打ち込むことが可能な削孔装置と、
前記鋼管を打ち込む位置にある前記削孔装置へ新たな鋼管を持ち上げて前記ガイドセルに設置することを可能とする鋼管持上装置と、を備えることを特徴とする削孔機械。

【請求項3】

作業員が搭乗可能であるとともに、前記鋼管を打ち込む位置にある前記削孔装置に隣接した位置へ移動可能なマンゲージを備え、
前記マンゲージに、前記鋼管持上装置を備えることを特徴とする請求項２に記載の削孔機械。

【請求項4】

前記削孔装置は、
前記ガイドセルに、前記打ち込んだ鋼管と、前記新たな鋼管と、を連結するための連結装置を備え、
前記鋼管を打ち込む際に、当該鋼管の端部が前記連結装置における連結可能な位置に達したことを検出可能な検出手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の削孔機械。

【請求項5】

前記ガイドセルに設置された前記新たな鋼管の端部を、前記連結装置における連結可能な位置に送り出すための送出手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の削孔機械。

【請求項6】

請求項２に記載の削孔機械に用いられる鋼管持上装置であって、
前記鋼管を搭載可能な搭載部と、
前記搭載部をワイヤーロープにより吊るとともに、当該ワイヤーロープを巻き上げることで前記搭載部を上昇させることが可能な巻上装置と、を備え、
前記巻上装置は、
巻き上げ可能な範囲における最上部まで前記搭載部を巻き上げた状態において当該搭載部と嵌合し、当該搭載部の揺動を抑制する嵌合部を備えることを特徴とする鋼管持上装置。

【請求項7】

前記搭載部は、
搭載した前記鋼管を当該搭載部に固定する固定手段を備えることを特徴とする請求項６に記載の鋼管持上装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋼管先受け工法、削孔機械及び鋼管持上装置に関する。

【背景技術】

【0002】

トンネルを掘進する際の地山の補強方法として、削孔装置によってトンネルの掘進方向前方の地山に鋼管を継ぎ足しながら打ち込む鋼管先受け工法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１５６１１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

鋼管を継ぎ足す際には、削孔装置を施工位置から地面へ降ろして新たな鋼管を積み込み、再び施工位置へ戻す作業が必要であるため施工の効率が低下していた。また、施工位置へ戻した際には、先に打ち込んだ鋼管との位置合わせが必要であり、施工の効率が低下していた。本発明の目的は、施工の効率を向上することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
トンネルの掘進方向前方の地山に鋼管を継ぎ足しながら打ち込む鋼管先受け工法において、
削孔しながらガイドセルに設置した鋼管を前記地山に打ち込むことが可能な削孔装置を用いて、前記トンネルの切羽における所定位置から鋼管を打ち込む打込工程と、
前記打込工程の完了後に前記削孔装置を前記打込工程での位置に維持した状態とし、鋼管を持ち上げ可能な鋼管持上装置によって新たな鋼管を持ち上げて前記ガイドセルに設置する設置工程と、
前記打込工程により打ち込んだ鋼管と、前記設置工程により前記ガイドセルに設置した前記新たな鋼管と、を連結する連結工程と、を含むことを特徴とする。

【0006】

請求項２に記載の発明は、
トンネルの地山に鋼管を継ぎ足しながら打ち込むことが可能な削孔機械であって、
削孔しながらガイドセルに設置した鋼管を前記地山に打ち込むことが可能な削孔装置と、
前記鋼管を打ち込む位置にある前記削孔装置へ新たな鋼管を持ち上げて前記ガイドセルに設置することを可能とする鋼管持上装置と、を備えることを特徴とする。

【0007】

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の削孔機械であって、
作業員が搭乗可能であるとともに、前記鋼管を打ち込む位置にある前記削孔装置に隣接した位置へ移動可能なマンゲージを備え、
前記マンゲージに、前記鋼管持上装置を備えることを特徴とする。

【0008】

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の削孔機械であって、
前記削孔装置は、
前記ガイドセルに、前記打ち込んだ鋼管と、前記新たな鋼管と、を連結するための連結装置を備え、
前記鋼管を打ち込む際に、当該鋼管の端部が前記連結装置における連結可能な位置に達したことを検出可能な検出手段を備えることを特徴とする。

【0009】

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の削孔機械であって、
前記ガイドセルに設置された前記新たな鋼管の端部を、前記連結装置における連結可能な位置に送り出すための送出手段を備えることを特徴とする。

【0010】

請求項６に記載の発明は、
請求項２に記載の削孔機械に用いられる鋼管持上装置であって、
前記鋼管を搭載可能な搭載部と、
前記搭載部をワイヤーロープにより吊るとともに、当該ワイヤーロープを巻き上げることで前記搭載部を上昇させることが可能な巻上装置と、を備え、
前記巻上装置は、
巻き上げ可能な範囲における最上部まで前記搭載部を巻き上げた状態において当該搭載部と嵌合し、当該搭載部の揺動を抑制する嵌合部を備えることを特徴とする。

【0011】

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の鋼管持上装置であって、
前記搭載部は、
搭載した前記鋼管を当該搭載部に固定する固定手段を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、施工の効率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】施工中のトンネルに削孔機械を配置した状態を説明する図である。

【図2】鋼管持上装置により鋼管を持ち上げた状態を説明する図である。

【図3】鋼管持上装置により鋼管を持ち上げた状態を説明する図である。

【図4】セントラライザーの斜視図である。

【図5】セントラライザーの斜視図である。

【図6】本発明に係る鋼管先受け工法の工程を説明する図である。

【図7】本発明に係る鋼管先受け工法の工程を説明する図である。

【図8】本発明に係る鋼管先受け工法の工程を説明する図である。

【図9】本発明に係る鋼管先受け工法の工程を説明する図である。

【図10】本発明に係る鋼管先受け工法の工程を説明する図である。

【図11】本発明に係る鋼管先受け工法の工程を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態はＡＧＦ工法に代表されるような鋼管先受け工法に係るものであり、図１に示すような削孔機械１０により、トンネル１の切羽２から掘進方向前方の地山３を削孔しながら鋼管５を打ち込むことで地山３を補強するものである。この鋼管先受け工法では、鋼管５は複数本を継ぎ足しながら打ち込むようにしており、先の鋼管５の打ち込みが完了した後に新たな鋼管５を先の鋼管５に連結し、再度打ち込むことを繰り返すことで所望の長さの鋼管５を地山３に打ち込むようになっている。

【0015】

削孔機械１０は、トンネル１の地面４を走行可能な走行台車１１を備え、作業員が搭乗可能なマンゲージ１４と、削孔しながら鋼管５を前記地山に打ち込むことが可能な削孔装置２０と、を備える。
マンゲージ１４と削孔装置２０は、走行台車１１にブーム１２を介して設けられており、ブーム１２を動作することにより移動可能となっている。
マンゲージ１４と削孔装置２０は、走行台車１１の左右に一組ずつ設けられており、走行台車１１の右側に設けられたマンゲージ１４と削孔装置２０により主に切羽２の右側部分の施工を行い、走行台車１１の左側に設けられたマンゲージ１４と削孔装置２０により主に切羽２の左側部分の施工を行うようになっている。

【0016】

マンゲージ１４の側部であってトンネル１の側壁に近い側となる側部には、継ぎ足すための鋼管５を削孔装置２０へ持ち上げるための鋼管持上装置１５が設けられている。鋼管持上装置１５は、マンゲージ１４の中心よりも走行台車１１に近い側である後側に設けられており、マンゲージ１４の中心に対して切羽２から離れた位置となるように設けられている。
図２、図３に示すように鋼管持上装置１５は、鋼管５を搭載可能な搭載部６０と、ワイヤーロープ６８を介して搭載部６０を吊り上げることが可能な巻上装置７０と、を備える。

【0017】

搭載部６０の下部には、鋼管５を下側から支持可能な支持爪６１が鋼管５の延在方向に並ぶように３本設けられている。支持爪６１は、削孔装置２０が位置する側へ延出するように設けられており、削孔装置２０が位置する側へ鋼管５を出し入れ可能とされている。
また、両端の支持爪６１の間に位置する支持爪６１は、両端の支持爪６１の中間地点よりも切羽２に近い前側となる位置に設けられている。

【0018】

鋼管持上装置１５はマンゲージ１４に設けられているので、搭乗した作業員に近い位置で鋼管５の設置や確認を行うことができ、施工の効率を向上させることができる。また、鋼管持上装置１５はマンゲージ１４の中心よりも切羽２から離れた後側に設けられており、搭乗した作業員は鋼管持上装置１５の前側からの方が作業や確認を行いやすいことから、両端の支持爪６１の中間地点よりも前側にずらして設けられている。

【0019】

また、前側の端部に位置する支持爪６１の側部には搭載した鋼管５の脱落を防止するための固定部材６２が設けられている。この固定部材６２は、鋼管５の外径より大きい内径を有するリング状の部材を上下に分割することで、下側の部材である下半部６２ａと、上側の部材である上半部６２ｂとに分かれた構造となっている。

【0020】

下半部６２ａは側面が支持爪６１の側部に固定されており、鋼管５を搭載した際に下半部６２ａの上に鋼管５が位置するようになっている。
下半部６２ａと上半部６２ｂにおけるマンゲージ１４に近い側の端部は、搭載する鋼管５の延在方向に沿う回動軸を有するヒンジを介して接続されており、上半部６２ｂが鋼管５の上側から退避した状態と、鋼管５の上側に掛け渡された状態とに変換可能となっている。
また、下半部６２ａと上半部６２ｂにおけるマンゲージ１４から遠い側の端部には、下半部６２ａと上半部６２ｂとを着脱可能に連結する連結部材６２ｃが設けられており、上半部６２ｂを鋼管５の上側に掛け渡した状態で下半部６２ａと連結することで鋼管５を搭載部６０に固定できるようになっている。このような固定部材６２を備えることで鋼管５の搭載部６０からの脱落を防止でき、安全に施工を行うことが可能となる。

【0021】

搭載部６０の上部には、ワイヤーロープ６８を掛けるための掛通部６５が設けられている。掛通部６５は、鋼管５の延在方向に沿うように設けられた角柱状の部材であり、両端部にワイヤーロープ６８を案内するプーリー６６が設けられている。
巻上装置７０から延出するワイヤーロープは、掛通部６５の一端のプーリー６６の下側を通って他端のプーリー６６の下側に至り、さらに巻上装置７０へ至るように掛けられている。これにより、搭載部６０が鋼管５の延在方向に並ぶ２本のワイヤーロープ６８により吊り下げられた状態となり、鋼管５の水平方向の回転を抑制するようにしている。
また、掛通部６５は、支持爪６１の上側に重なるように設けられており、鋼管５を搭載した状態で搭載部６０を持ち上げた際に、鋼管５の重量と搭載部６０の重量とのバランスによって支持爪６１が略水平となるようにされている。

【0022】

巻上装置７０は、本体部７１がマンゲージ１４に固定されており、上部にワイヤーロープ６８を巻き上げるための巻上機７２を備えている。
巻上機７２は、ワイヤーロープ６８を巻き取るドラムと、ドラムを回転駆動するモーターと、を備え、モーターによりドラムを回転させることでワイヤーロープ６８の巻き取り及び繰り出しを行うことができる。

【0023】

巻上機７２のドラムから延出したワイヤーロープ６８は、搭載部６０の２つのプーリー６６の下側を通り、端部は巻上装置７０の本体部７１に固定されている。これにより、ドラムを回転させることで、搭載部６０を上下に移動させることが可能とされている。
また、巻上機７２の下方には、下側に開口した溝状の嵌合部７３が設けられている。図３に示すように、この嵌合部７３には、巻き上げ可能な範囲における最上部まで搭載部６０を巻き上げた状態において搭載部６０の掛通部６５が嵌合するようになっており、搭載部６０の揺動を抑制して削孔装置２０への鋼管５の設置を容易にすることができる。

【0024】

図１、図６に示すように、削孔装置２０は、削孔方向に沿って延在するガイドセル２１と、ガイドセル２１に沿って移動可能なドリフター３０及びセントラライザー４０と、ガイドセル２１の削孔側にある端部に設けられた連結装置２２と、を備える。
ガイドセル２１の上部には、削孔を行うためのドリフター３０と、鋼管５を支持するセントラライザー４０が延在方向に沿って移動可能に配されており、削孔の進行に伴いこれらが削孔側の端部へ移動するようになっている。
ドリフター３０の出力軸３１には鋼管５の内部に挿通されたロッド２３が接続されており、ロッド２３の削孔側にある端部にはビット２４が接続されている。ドリフター３０を駆動することによりビット２４が駆動し、回転及び打撃により地山３を削孔することができる。

【0025】

また、ドリフター３０には、ガイドセル２１に設置した新たな鋼管５を削孔方向へ送り出すことが可能な送出手段３２が設けられている。送出手段３２は、鋼管５の端部を保持可能な略半円形の保持部３３を有している。略半円形の保持部３３はマンゲージ１４に対向する方向に開口しており、鋼管持上装置１５により持ち上げた新たな鋼管５の受け入れが容易となるようにされている。

【0026】

保持部３３は、油圧シリンダーやモーターなどの駆動源によって削孔方向に沿って動作することが可能となっていて、図１０に示すように退縮した状態と、図１１に示すように伸長した状態と、に変換可能となっている。これにより、新たな鋼管５の削孔側にある端部を連結装置２２内の所定位置に送り込むことができる。
このような送出手段３２を備えることで、高所で作業員が鋼管５を動かす作業を行わなくてよくなり、作業員の負担を軽減することができるとともに安全に施工を行うことが可能となる。

【0027】

図６に示すように、ガイドセル２１の後端部にはレーザー距離計２６が設けられている。ドリフター３０の後端部にはターゲット３４が設けられており、レーザー距離計２６により図中に破線で示すようにターゲット３４までの距離Ｌを測定可能となっている。このレーザー距離計２６により、鋼管５を打ち込む際に当該鋼管５の端部が連結装置２２における連結可能な位置に達したことを検出することが可能となっている。また、レーザー距離計２６は、振動を吸収するインシュレーターを挟んでガイドセル２１に取り付けられており、施工時の振動が測定に影響しないようにしている。
このように、鋼管５の端部が連結装置２２における連結可能な位置に達したことを検出可能な検出手段を備えることで、作業員が目視により鋼管５の位置を確認しなくても良くなり、作業員の負担を軽減することができるとともに安全に施工を行うことが可能となる。また、施工の精度を高めることができる。

【0028】

図４、図５に示すようにセントラライザー４０は、ガイドセル２１の上を移動可能な移動体４１に取り付けられた台座４２と、係止片４７と、を備える。
台座４２には２つの支持部材４３が削孔方向に沿って間隙部４４を挟んで並ぶように配されている。支持部材４３の上面には、設置される鋼管５が嵌る円弧状の凹部４５が形成されている。

【0029】

係止片４７は、円弧状をした板状の部材であり、支持部材４３の間に設けられた間隙部４４に配されている。係止片４７には板面を貫通するように円弧状のスリット４８が形成されている。支持部材４３の間隙部４４側の面には図示しない案内軸が設けられており、この案内軸がスリット４８に挿通されることで、係止片４７がスリット４８の延在方向に沿って円弧を描くようにスライド移動可能となっている。すなわち、セントラライザー４０は、鋼管５を保持可能な係止片４７を、鋼管５の周方向に沿って移動可能となっている。

【0030】

また、係止片４７には、スリット４８の下方に板面を貫通する固定孔４９が複数形成されている。支持部材４３には固定孔４９と対向可能な位置に固定軸４６を挿通可能な挿通孔が形成されており、挿通孔と固定孔４９が一致した状態で固定軸４６を挿通することにより係止片４７を固定できるようになっている。係止片４７には固定孔４９が複数設けられており、係止片４７を任意の位置に固定可能となっている。この例では、係止片４７の位置を図４に示す位置に固定可能な固定孔４９や、図５に示す位置に固定可能な固定孔４９が設けられている。さらに、係止片４７の中央となる位置にあって図４と図５に示す位置の中間に固定可能な固定孔４９も設けられている。もちろんこれ以外の位置に固定孔４９が設けられていても良い。

【0031】

ガイドセル２１に鋼管５を設置する際には、係止片４７を乗り越えるようにして設置するために、ガイドセル２１の位置や傾きによっては係止片４７が障害となって作業が行いにくくなる可能性がある。しかし、係止片４７の位置を変更可能としたことでガイドセル２１の位置や傾きにかかわらず作業を効率よく進めることが可能となる。

【0032】

図６に示すように連結装置２２は、鋼管５を挿通可能な挿通部を有する円筒形をしており、挿通部には挿入された鋼管を中心方向へ押圧して絞り込むためのシリンダーが設けられている。
鋼管５は、一端側の所定範囲に外径が他端側の内径以下とされた小径部５ａが設けられており、当該小径部５ａを他の鋼管５の端部に挿入可能となっていて、連結装置２２によって挿入部分を外側から絞り込むことでかしめられて２つの鋼管５が連結されるようになっている。

【0033】

次に、以上のような削孔機械１０を用いた施工方法について説明する。
まず、図６に示すように、地面４に近い位置に降ろした削孔装置２０のガイドセル２１に１本目の鋼管５を設置する。連結装置２２には先端にビット２４が取り付けられた削孔ユニット２５を設置し、連結装置２２によって鋼管５の削孔側の端部に削孔ユニット２５を連結する。さらにビット２４に接続されて鋼管５の内部に挿通されたたロッド２３をドリフター３０の出力軸３１に接続する。
そして、トンネル１の切羽２における鋼管５を打ち込む所定位置に削孔装置２０を移動するとともに作業員が搭乗したマンゲージ１４を削孔装置２０に隣接した位置に移動し、打ち込み角度などを調整する調整作業を行う。その後、削孔しながら鋼管５を地山３に打ち込む打込工程を行う。

【0034】

打込工程においては、図６、図７に破線で示すようにレーザー距離計２６によってドリフター３０に設けられたターゲット３４までの距離Ｌを測定することによりドリフター３０の位置を監視する。ドリフター３０と鋼管５の位置は一定であるので、鋼管５の端部の位置を把握することが可能となる。
この測定結果が、図７に示すように鋼管５の端部が連結装置２２における連結可能な位置に達した状態である打込完了位置となったことを示す値となることに基づき、削孔を停止して打込工程を完了する。

【0035】

次に、図８に示すように削孔装置２０を打込工程での位置に維持した状態で、ドリフター３０の出力軸３１とロッド２３の連結を解除してドリフター３０を後退させる。そして、削孔装置２０に隣接した位置にあるマンゲージ１４に設けられた鋼管持上装置１５の搭載部６０を地面４に降ろし、ロッド２３を挿通した新たな鋼管５を搭載部６０に搭載して固定部材６２により固定する。

【0036】

その後、図９に示すように鋼管５を持ち上げ、図１０に示すように巻き上げ可能な範囲における最上部まで搭載部６０を上昇させる。これにより嵌合部７３に掛通部６５が嵌合して搭載部６０揺動が抑制された状態となる。
そして、新たな鋼管５をガイドセル２１に設置する。新たな鋼管５は、ドリフター３０側の端部が送出手段３２の保持部３３に保持されるように設置することで、保持部３３とセントラライザー４０と、により保持された状態となる。この鋼管５の設置の際に、セントラライザー４０の係止片４７を鋼管５の設置に支障ない状態に予め設定しておくことで作業が容易となる。さらに、固定部材６２の固定を解除し、搭載部６０を鋼管５から退避させて設置工程を完了する。

【0037】

設置工程の完了後、新たな鋼管５のロッド２３と、打ち込んだ鋼管５のロッド２３とを連結し、図１１に示すようにドリフター３０を削孔方向に移動させるとともに送出手段３２を削孔方向に伸長し、新たな鋼管５を連結装置２２における連結可能な位置に送り出す。
打込完了位置にある鋼管５の端部は、連結装置２２における連結可能な位置にあり、新たな鋼管５を連結装置２２における連結可能な位置に送り出すことで、新たな鋼管５の小径部５ａが打ち込んだ鋼管５の端部に挿入された状態となる。この状態で連結装置２２を作動させることで鋼管５が連結される。さらに、新たな鋼管５のロッド２３と、ドリフター３０の出力軸３１とを連結して連結工程が完了する。
この後、上述の打込工程、設置工程、連結工程を繰り返して所望の長さまで鋼管を打ち込む。

【0038】

以上のような鋼管先受け工法、削孔機械１０及び鋼管持上装置１５によれば、新たな鋼管５を削孔装置２０に設置する際に、削孔装置２０を地面４に降ろす必要がなく、施工の効率を向上させることができる。
また、削孔装置２０を打込工程での位置に維持したまま設置工程を行うので、新たな鋼管５の設置後に削孔装置２０の位置等を調整する調整作業を行う必要がなく、施工の効率を向上させることができるとともに施工の精度を向上することができる。
また、マンゲージ１４に鋼管５を持ち上げる構成としたことで、マンゲージ１４も削孔装置２０に隣接した位置に維持したままとすることができ、施工の効率を向上させることができる。特に、先の鋼管５の打込工程が完了してから新たな鋼管５を持ち上げるので、設置工程以外ではマンゲージ１４に鋼管５が載せられることがなく、施工の際に邪魔になることがない。

【0039】

なお、以上の実施形態では、巻上装置７０において本体部７１の上部に巻上機７２を設けたが、これ以外の位置に巻上機７２を設けるようにしても良い。
例えば、巻上機７２の上端部が本体部７１の上端部よりも低い位置となるように巻上機７２を設けるようにしても良い。このようにすることで、トンネル１の壁面に近接した位置でも施工が可能となる。
このようなトンネル１の壁面に近接した施工を考慮した巻上装置７０の構成として、巻き上げ可能な範囲における最上部まで搭載部６０を巻き上げた状態における搭載部６０の上端部の位置よりも低い位置に巻上機７２を設けるようにしても良い。また、マンゲージ１４の上端部よりも低い位置に巻上機７２を設けるようにしても良いし、巻上装置７０の上端部がマンゲージ１４の上端部よりも低い位置にあるようにしても良い。

【0040】

また、新たな鋼管５を持ち上げる鋼管持上装置１５として、搭載部６０をワイヤーロープにより吊る巻上装置７０を挙げたが、新たな鋼管５を地面４から施工位置にある削孔装置２０へ持ち上げることができるものであれば良い。例えば、ブームに搭載部６０を備えた構成としても良いし、搭載部６０を下から持ち上げるリフトを備えた構成としても良い。また、鋼管持上装置１５は、削孔機械１０に設けるものに限られず、削孔機械１０とは別の機械に設けられていても良い。

【0041】

また、鋼管５を打ち込む際に、当該鋼管５の端部が連結装置２２における連結可能な位置である打込完了位置に達したことを検出可能な検出手段としてレーザー距離計２６を用いたが、打込完了位置に達したことを検出可能なものであれば他の構成であっても良い。
例えば、ドリフター３０が打込完了位置に到達したことにより電気的又は機械的な変化が発生して打込完了位置に到達したことを検出可能なセンサをガイドセル２１に設けることにより検出するようにしても良い。
また、ガイドセル２１の後端部に、測定用ワイヤーの引き出し長に基づき距離を測定可能な測定器を備え、ドリフター３０に測定用ワイヤーを接続することで測定器とドリフター３０との距離を測定し、打込完了位置に到達したことを検出するようにしても良い。

【0042】

また、搭載部６０に支持爪６１を３つ設けたが、２つであっても良いし、４つ以上の複数であっても良い。また、固定部材６２は、いずれの支持爪６１に設けられていても良いし、支持爪６１以外の場所に設けられていても良く、搭載部６０に鋼管５を固定できるものであればどの様なものであっても良い。また、搭載部６０における鋼管５の支持方法は支持爪６１によるものに限られるものではなく、鋼管５を搭載部６０に保持できる構成であればどの様な構成であっても良い。

【0043】

また、打込工程、設置工程及び連結工程は、マンゲージ１４に搭乗した作業員が操作を行うものとしても良いし、一部又は全部の工程をマンゲージ１４に作業員が搭乗せずに削孔装置２０から離れた位置からの操作により行うものとしても良い。
本実施形態の削孔機械１０は、レーザー距離計２６を備えるので打込工程において削孔装置２０から離れた位置からでも進行状況を把握可能である。また、連結装置２２及び送出手段３２を備えるので、連結工程において鋼管５の連結を削孔装置２０から離れた位置からでも行うことが可能である。

【0044】

また、削孔機械１０及び鋼管持上装置１５は、上述したような鋼管先受け工法に限られず、トンネル１の地山３に鋼管５を継ぎ足しながら打ち込む工程を含む工法であれば他の工法に対しても使用可能である。

【0045】

また、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0046】

１ トンネル
２ 切羽
３ 地山
５ 鋼管
１０ 削孔機械
１４ マンゲージ
１５ 鋼管持上げ装置
２０ 削孔装置
２１ ガイドセル
２２ 連結装置
２６ レーザー距離計（検出手段）
３２ 送出手段
６０ 搭載部
６２ 固定部材（固定手段）
７０ 巻上装置
７３ 嵌合部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】